[发明专利]高速喷流撞击管式反应器制备碳酸二甲酯的装置及方法

权利要求书

1.高速喷流撞击管式反应器制备碳酸二甲酯的装置，其特征在于：该装置包括依次连通的配料罐(1)、第一高速喷流撞击管式反应器(2)、汽液分离罐(3)、第二高速喷流撞击管式反应器(4)、熟化罐(5)、轻组分分离塔系统(6)、甲醇精馏塔系统(7)和碳酸二甲酯精馏塔系统(8)；同时，配料罐(1)与乙二醇精馏塔系统(9)连通，甲醇精馏塔系统(7)分别与第一高速喷流撞击管式反应器(2)和第二高速喷流撞击管式反应器(4)连通，汽液分离罐(3)与轻组分分离塔系统(6)连通，轻组分分离塔系统(6)与乙二醇精馏塔系统(9)连通。

2.根据权利要求1所述的高速喷流撞击管式反应器制备碳酸二甲酯的装置，其特征在于：

所述配料罐(1)、汽液分离罐(3)和熟化罐(5)结构一致，均为外周圈设置有热媒，内部设置有机械搅拌器的罐体结构；所述配料罐(1)顶部进液口连接乙二醇精馏塔系统(9)的乙二醇精馏塔塔底泵(9-7)出口端；配料罐(1)底部出液口通过第一动力流体泵(1-2)连通第一高速喷流撞击管式反应器(2)的两个第一拉瓦尔喷管(2-1)的管口；

所述汽液分离罐(3)上端的入口端与第一高速喷流撞击管式反应器(2)的第一管式反应器(2-4)的出口端连通，汽液分离罐(3)上端的汽体出口端通过分离罐冷凝器(3-2)与轻组分分离塔系统(6)的汽体入口端连通，汽液分离罐(3)底端的出口端通过第二动力流体泵(3-3)连通第二高速喷流撞击管式反应器(4)的两个第二拉瓦尔喷管(4-1)的管口；

所述熟化罐(5)顶端进液口连接第二高速喷流撞击管式反应器(4)的第二管式反应器(4-4)出口端，熟化罐(5)的上部溢流口连接轻组分分离塔系统(6)的轻组分分离塔塔釜(6-1)顶部进液口。

3.根据权利要求2所述的高速喷流撞击管式反应器制备碳酸二甲酯的装置，其特征在于：

所述第一高速喷流撞击管式反应器(2)与第二高速喷流撞击管式反应器(4)结构一致，

所述第一高速喷流撞击管式反应器(2)包括第一拉瓦尔喷管(2-1)、第一混合腔(2-2)、第一高速喷流撞击腔(2-3)、第一管式反应器(2-4)和第一加热器(2-5)；第一拉瓦尔喷管(2-1)、第一混合腔(2-2)、第一高速喷流撞击腔(2-3)和第一管式反应器(2-4)均设置在第一加热器(2-5)内部，两个第一拉瓦尔喷管(2-1)相向设置并连通，中间连通部位形成的腔体为第一混合腔(2-2)，第一混合腔(2-2)中部的垂直方向上连通第一高速喷流撞击腔(2-3)，第一高速喷流撞击腔(2-3)连通第一管式反应器(2-4)的一端，第一管式反应器(2-4)的另一端连通汽液分离罐(3)顶部进液口，两个第一拉瓦尔喷管(2-1)的管口处开设有进汽口，进汽口与甲醇精馏塔系统(7)的甲醇汽化器(7-6)出口端连通；

第二高速喷流撞击管式反应器(4)包括第二拉瓦尔喷管(4-1)，第二混合腔(4-2)，第二高速喷流撞击腔(4-3)，第二管式反应器(4-4)，第二加热器(4-5)；第二拉瓦尔喷管(4-1)、第二混合腔(4-2)、第二高速喷流撞击腔(4-3)和第二管式反应器(4-4)均设置在第二加热器(4-5)内部，两个第二拉瓦尔喷管(4-1)相向设置并连通，中间连通部位形成的腔体为第二混合腔(4-2)，第二混合腔(4-2)中部的垂直方向上连通第二高速喷流撞击腔(4-3)，第二高速喷流撞击腔(4-3)连通第二管式反应器(4-4)的一端，第二管式反应器(4-4)的另一端连通熟化罐(5)顶部的进液口；两个第二拉瓦尔喷管(4-1)的管口通过第二动力流体泵(3-3)与汽液分离罐(3)底部的出液口连通，两个第二拉瓦尔喷管(4-1)的管口处开设有进汽口，进汽口与甲醇精馏塔系统(7)的甲醇汽化器(7-6)出口端连通。

4.根据权利要求3所述的高速喷流撞击管式反应器制备碳酸二甲酯的装置，其特征在于：

第一管式反应器(2-4)长径比为1000，第二管式反应器(4-4)长径比为1000。